CN104950486B - 显示装置单元和投影型显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了显示装置单元和投影型显示装置，既有防尘所需的一定强度，又有抑制对显示元件的应力的一定弹性。根据本发明的显示装置单元包括配置成保持显示元件的第一支架、配置成保持对来自显示元件的光进行操作的光学操作板的第二支架、布置在第一支架和第二支架之间并配置成盖住显示元件的整个侧面的第一防尘盖部件和布置在第一防尘盖部件和第二支架之间的第二防尘盖部件，其中，第一防尘盖部件与第一支架接触，第二防尘盖部件与第二支架接触，第一防尘盖部件和第二防尘盖部件彼此接触，第一防尘盖部件的硬度比第二防尘盖部件的硬度大。

Description

显示装置单元和投影型显示装置

技术领域

本发明涉及显示装置单元和投影型显示装置，并适用于采用反射型液晶面板的液晶投影仪。

背景技术

在常规的反射型液晶面板中，显示元件的周围部分需要防尘结构。这是因为存在液晶盖玻璃上的灰尘会显示在投影图像上的问题。在美国专利申请公开No.2003/0231287中，在液晶面板之前和之后形成防尘结构，因此即使在灰尘被投影到屏幕上时灰尘也是不显眼的。也就是说，通过在与液晶面板间隔开的位置布置光偏振板以通过框体包围液晶面板和光偏振板之间的空间，形成了防尘结构。

随着液晶面板的显示像素减小和面板尺寸减小，微小灰尘颗粒的进入有时会引起问题。如果具有相同尺寸的灰尘颗粒附着在液晶面板盖玻璃表面、波长板表面和棱镜表面，则投影在投影屏幕上的散焦量随位置而不同，因此对投影屏幕的影响也不同。

附着在液晶面板上时引起问题的灰尘颗粒尺寸大约是像素尺寸。另一方面，当灰尘颗粒附着在与液晶面板间隔开布置的波长板表面上时，灰尘颗粒在投影屏幕上散焦，因此被允许附着在波长板上的灰尘颗粒的尺寸比被允许附着在液晶面板盖玻璃表面上的灰尘颗粒的尺寸大。因此，被允许附着在液晶面板周围部分的光学元件上的灰尘颗粒的尺寸与距液晶面板的距离成比例。

为了调节位置，液晶面板通常会沿X和Y方向移动(偏移)、下落和旋转。因此，与液晶面板接触的防尘盖部件必须吸收由于该姿势差异导致位移所产生的应力。常规地，需要相对较软(低硬度)的防尘结构来消除该应力对液晶面板的影响。此外，为了调节对比度，使四分之一波长板相对于液晶面板围绕光轴旋转，因而必须吸收旋转过程中产生的应力。也就是说，在常规的布置中，通过如上所述地吸收姿势差异来使精度更为优先，因而必须使用柔软材料作为防尘盖部件。

发明内容

为了实现上述目的，根据本发明的显示装置单元包括：配置成保持显示元件的第一支架，配置成保持对来自显示元件的光进行操作的光学操作板的第二支架，布置在第一支架和第二支架之间并配置成盖住显示元件的整个侧面的第一防尘盖部件，和布置在第一防尘盖部件和第二支架之间的第二防尘盖部件，其中，第一防尘盖部件与第一支架接触，第二防尘盖部件与第二支架接触，第一防尘盖部件和第二防尘盖部件彼此接触，第一防尘盖部件的硬度比第二防尘盖部件的硬度大。

从下面参考附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得明显。

附图说明

图1是示出了本发明的第一实施例的示意性剖视图。

图2A是示出了与第一实施例相关的光学系统的正视图。

图2B是示出了与第一实施例相关的光学系统的侧视图。

图3是根据第一实施例包括有显示装置单元的投影型显示装置的分解透视图。

图4是示出了第一实施例的侧视图。

图5A是示出了第一实施例的透视图。

图5B是示出了第一实施例的透视图。

图5C是示出了第一实施例的侧视图。

图6A是示出了本发明第二实施例的俯视图。

图6B是示出了本发明第二实施例的剖视图。

图6C是示出了本发明第二实施例的变例的放大图。

图7A是示出了本发明第三实施例的剖视图。

图7B是示出了本发明第三实施例的变例的剖视图。

图8A是示出了第三实施例的分解透视图。

图8B是示出了第三实施例的分解透视图。

图8C是示出了第三实施例的分解透视图。

具体实施方式

如上所述地在防尘盖部件具有低硬度的传统防尘结构中，由于例如部件精度的缘故，有时在防尘接触表面上形成微小的非接触部(间隙)，灰尘会从该间隙进入。液晶面板的像素节距是大约几微米。因此，如果大于像素节距的灰尘颗粒从该间隙进入并附着在液晶面板盖玻璃上，则由于散焦量不足因此灰尘颗粒在屏幕上是明显的。

如上所述地，有必要在液晶面板的周边部分设置防止微小灰尘颗粒的结构。这样，重要的是选择具有较高硬度的材料，以便提高接触部的附着性。也就是说，需要在防尘盖部件中克服如上所述的矛盾关系。

本发明提供了显示装置单元和投影型显示装置，其既有防尘需要的一定强度，又有一定弹性以抑制对显示元件的应力。

下面将参考附图详细地说明本发明的优选实施例。

<<第一实施例>>

(投影型显示装置)

图3是根据第一实施例包括有显示装置单元的投影型显示装置的分解透视图。参考图3，该装置包括光源灯1、用于保持灯1的灯架2、防爆玻璃3和玻璃保持架4。照明光学系统α从灯1接受光。颜色分解/合成光学系统β包括用于三种颜色RGB的液晶面板，并接受来自照明光学系统的出射光。

投影镜筒5从颜色分解/合成光学系统接受出射光，然后将光投影到屏幕(投影目标表面)(未示出)上。作为投影光学系统的投影透镜光学系统(将在下面描述)容纳在投影镜筒5中。光学箱6容纳灯1、照明光学系统α和颜色分解/合成光学系统β，并固定投影透镜5。在光学箱6中，形成有作为灯周边部件的灯罩部件6a，其包围灯1。

在照明光学系统α和颜色分解/合成光学系统β被容纳的状态下，光学箱盖7覆盖光学箱6。该装置还包括电源8、电源滤波器9和镇流器电源10，该镇流器电源与电源8一体化并可打开灯1。电路板11通过来自电源8的电力来驱动液晶面板，并发送打开灯1的指令。

通过从外箱21的进气口21a吸入空气，光学系统冷却风扇A 12A和冷却风扇B 12B冷却光学元件，如颜色分解/合成光学系统β中的液晶面板。RGB管道A 13把来自光学冷却风扇12的空气供给到光学元件，如颜色分解/合成光学系统β中的液晶面板。

光源灯冷却风扇14通过向灯1供给吹送空气来冷却灯1。灯管道A 15在保持灯冷却风扇14的同时向灯供给冷却空气。灯管道B 16与灯管道A15一起按压冷却风扇14并构成管道。通过从布置在外箱21中的进气口21b吸入空气，使空气在电源8和镇流器电源10中循环，电源冷却风扇17同时地冷却电源8和镇流器电源10。

排气扇18排出从灯冷却风扇14流过灯1的热空气。灯排气百叶窗A 19和灯排气百叶窗B 20具有遮光功能，防止了光从灯1泄漏到装置外部。

外箱(外箱下部)21容纳光学箱6等等。外箱盖(外箱上部)22覆盖了容纳有光学箱6等的外箱21。该装置还包括侧板A 23和侧板B24。上述的进气口21a和21b形成在外箱21中，排气口24a形成在侧板B 24中。

接口板25包括有用于接收各种信号的连接器。接口加强板26附接在侧板A 23的内侧。灯排气箱27将废热从灯1引导到排气扇18，由此防止装置内部的排气扩散。灯排气箱27保持灯排气百叶窗A 19和灯排气百叶窗B 20。

灯盖28可从外箱21的底面拆卸，并通过螺钉(未示出)固定。设定调节腿29固定在外箱21上，脚29a的高度是可调节的。通过调节脚29a的高度能够调节装置本体的倾斜角。

RGB进气板30按压附接在外箱21的进气口21a外部上的过滤器(未示出)。棱镜基座31保持颜色分解/合成光学系统β。箱侧盖32具有管道状部，用于引导来自冷却风扇12A和冷却风扇12B的冷却空气，以便冷却颜色分解/合成光学系统β的光学元件和作为反射型显示元件的反射型液晶显示元件。RGB导管B 33与箱侧盖32一起形成管道。

RGB板34布置在颜色分解/合成光学系统β中。来自反射型液晶显示元件的FPC连接到RGB板34，RGB板34连接到电路板11。RGB板盖35可以防止电噪声进入RGB板34。

(光学配置)

接着，将参考图2A和2B描述包括了反射型液晶显示元件(成像元件，如反射型液晶面板)的投影型图像显示装置的光学配置，其包括灯1、照明光学系统α、颜色分解/合成光学系统β和上述的投影透镜5。参考图2A和2B，发光管41通过连续的光谱发射白光，并且反射器42沿预定方向会聚来自发光管41的光。发光管41和反射器42形成灯1。

第一柱面透镜阵列43a包括在水平方向(在来自灯1的光传播方向的水平方向(垂直于纸面的方向))具有折射能力的透镜阵列。第二柱面透镜阵列43b包括对应于第一柱面透镜阵列43a的各个透镜的透镜阵列。装置还包括紫外线吸收滤光器44和偏振转换元件45，该偏振转换元件将非偏振光转换成预定的偏振光。前压缩器(compressor)46包括在垂直方向具有折射能力的柱面透镜。全反射镜47使光轴转换88°。

第三柱面透镜阵列43c包括在垂直方向(在来自灯1的光传播方向的垂直方向(垂直于纸面的方向))具有折射能力的透镜阵列。第四柱面透镜阵列43d包括对应于第三柱面透镜阵列43c的各个透镜的透镜阵列。滤色器50把特定波长区域的颜色返回给灯，以将颜色坐标调节到给定值。装置还包括聚光透镜48和后压缩器49，该后压缩器包括在垂直方向具有折射能力的柱面透镜。照明光学系统α被如上所述地配置。

二向色反射镜58反射蓝色(B)和红色(R)波长区域的光，透射绿色(G)波长区域的光。通过在透明基板上粘接偏光元件，得到绿色入射侧的光偏振板59，其仅透射P偏振光。第一偏振分束器60透射P偏振光，反射S偏振光，并具有偏振分光表面。红色反射型液晶显示元件61R、绿色反射型液晶显示元件61G和蓝色反射型液晶显示元件61B都是反射入射光并进行图像调制的显示元件。

该装置还包括红色四分之一波长板62R、绿色四分之一波长板62G和蓝色四分之一波长板62B。微调滤光器64a把橙色光返回给灯，以增加红色的颜色纯度。RB入射侧光偏振板64b是通过在透明基板上粘接偏光元件而得到，其仅透射P偏振光。色选择性相位差板65将红色光的偏振方向转换90°，并且不转换蓝色光的偏振方向。第二偏振分束器66透射P偏振光，反射S偏振光，并具有偏振分光表面。

蓝色出射侧的光偏振板(偏光元件)68B仅整流蓝色的S偏振光。绿色出射侧的光偏振板68G仅透射S偏振光。二向色棱镜69透射红色光和蓝色光，并反射绿色光。

从二向色反射镜58到二向色棱镜69的上述各构件形成颜色分解/合成光学系统β。

P偏振光和S偏振光的定义如下。偏振转换元件45将P偏振光转换成S偏振光，这里提到的P偏振光和S偏振光是基于偏振转换元件45描述的。另一方面，进入二向色反射镜58的光是基于偏振分束器60和66考虑的。因此为了方便，假定P偏振光进入。从偏振转换元件45输出的光是S偏振光，但即使当将相同的S偏振光定义为P偏振光作为进入二向色反射镜58的光时也不会出现问题。因此，在本实施例中P偏振光和S偏振光被如此定义。

(光学操作)

现在将说明光学操作。从发光管41发出的光由反射器42沿预定方向会聚。反射器42具有抛物面形状，来自抛物面焦点位置的光变成平行于抛物面对称轴的光束。然而，由于发光管41不是理想的点光源，而是具有有限的尺寸，因此会聚的光束包含了许多不平行于抛物面对称轴的光成分。

光束进入第一柱面透镜阵列43a。已经进入第一柱面透镜阵列43a的光束被划分成多个对应于各个柱面透镜的光束，然后会聚(成垂直方向上的多个带状光束)。此外，经由紫外线吸收滤光器44并通过第二柱面透镜阵列43b，在偏振转换元件45附近形成多个光束(在垂直方向上的多个带状光束)。

偏振转换元件45包括偏振分光表面、反射表面和二分之一波长板。所述多个光束进入对应于列的偏振分光表面，并被分成具有P偏振光成分的透射光和具有S偏振光成分的反射光。具有S偏振光成分的反射光由所述反射表面反射，并沿与P偏振光成分相同的方向输出。另一方面，具有P偏振光成分的透射光在透射过二分之一波长板时被转换成与S偏振光成分相同的偏振光成分，然后作为具有相同偏振方向的光输出。

从偏振转换元件45输出的多个偏振转换光束(垂直方向上的多个带状光束)经由前压缩器46由反射镜47以88°反射。之后，光束进入第三柱面透镜阵列43c。已经进入第三柱面透镜阵列43c的光束被分成对应于各个柱面透镜的多个光束，然后会聚(成在水平方向的多个带状光束)。然后，通过第四柱面透镜阵列43d，光束变成多个光束(水平方向的多个带状光束)，并到达聚光透镜48和后压缩器49。

所述多个光束形成矩形均匀照明区域，在矩形均匀照明区域中，由于前压缩器46、聚光透镜48和后压缩器49之间的光学操作关系，矩形图像相互重叠。反射型液晶显示元件61R、61G和61B(后面将描述)布置在该照明区域中。随后，通过偏振转换元件45转换成S偏振光的光进入二向色反射镜58。注意，二向色反射镜58反射蓝色光(430-495nm)和红色光(590至650nm)，透射绿色光(505至580nm)。

1)绿光光路

下面将说明绿光光路。已经透射过二向色反射镜58的绿色光进入入射侧光偏振板59。注意，绿色光即使在由二向色反射镜58分解之后也是P偏振光(当基于偏振转换元件45时是S偏振光)。在从入射侧光偏振板59输出之后，绿色光作为P偏振光进入第一偏振分束器60。绿色光透过偏振分光表面，到达绿色反射型液晶显示元件61G。在绿色反射型液晶显示元件61G中，绿色光被图像调制并反射。

被图像调制的绿色反射光的P偏振光成分再次透过第一偏振分束器60的偏振分光表面，返回到光源侧，并从投影光中去除。另一方面，被图像调制的绿色反射光的S偏振光成分被第一偏振分束器60的偏振分光表面反射，并作为投影光传播到二向色棱镜69。

在所有的偏振光成分被转换成P偏振光的状态(显示黑色的状态)下，沿预定方向调节布置在第一偏振分束器60和绿色反射型液晶显示元件61G之间的四分之一波长板62G的滞后相位轴。这样能够减少在第一偏振分束器60和绿色反射型液晶显示元件61G中出现的对偏振状态干扰的影响。

从第一偏振分束器60输出的绿色光作为S偏振光进入第三偏振分束器69。然后绿色光由二向色棱镜69的二向色膜表面反射，并到达投影透镜70。

2)红光光路和蓝光光路

另一方面，由二向色反射镜58反射的红色光和蓝色光进入入射侧光偏振板64a。注意，红色光和蓝色光即使在被二向色反射镜58分解之后也是P偏振光。微调滤光器64a从红色光和蓝色光中截止橙色光。之后，红色光和蓝色光从入射侧光偏振板64b输出，然后进入色选择性相位差板65。色选择性相位差板65具有仅使红色光的偏振方向旋转90°的功能。因此，红色光和蓝色光分别作为S偏振光和P偏振光进入第二偏振分束器66。

作为S偏振光已经进入第二偏振分束器66的红色光由第二偏振分束器66的偏振分光表面反射，并到达红色反射型液晶显示元件61R。作为P偏振光已经进入第二偏振分束器66的蓝色光透过第二偏振分束器66的偏振分光表面，到达蓝色反射型液晶显示元件61B。

已经进入红色反射型液晶显示元件61R的红色光被图像调制并反射。被图像调制的红色反射光的S偏振光成分再次由第二偏振分束器66的偏振分光表面反射，返回到光源侧，然后从投影光中去除。另一方面，被图像调制的红色反射光的P偏振光成分透过第二偏振分束器66的偏振分光表面，并作为投影光传播到二向色棱镜69。

此外，已经进入蓝色反射型液晶显示元件61B的蓝色光被图像调制和反射。被图像调制的蓝色反射光中的P偏振光成分再次透过第二偏振分束器66的偏振分光表面，返回到光源侧，并从投影光中去除。另一方面，被图像调制的蓝色反射光的S偏振光成分被第二偏振分束器66的偏振分光表面反射，并作为投影光传播到二向色棱镜69。

在该状态下，以对绿色相同的方式，通过调节布置在第二偏振分束器66与红色和蓝色反射型液晶显示元件61R和61B之间的四分之一波长板62R和62B的滞后相位轴，能够调节红色和蓝色的黑色显示。

在合成为一个光束并从第二偏振分束器66输出的红色和蓝色的投影光中，蓝色光由出射侧光偏振板68B检测，然后进入二向色棱镜69。此外，红色光作为P偏振光透过光偏振板68B，进入二向色棱镜69。

注意，当由出射侧光偏振板68B检测到时，蓝色投影光变成这样的光：在该光穿过第二偏振分束器66、蓝色反射型液晶显示元件61B和四分之一波长板62B时产生的无效成分从该光中截止。已经进入二向色棱镜69的红色投影光和蓝色投影光透过二向色棱镜69的二向色膜表面，并与由二向色膜表面反射的绿色光合成。合成光到达投影透镜5。投影透镜5将合成的RGB投影光以放大的比例投影到投影目标表面例如屏幕上。

上面已经说明了在反射型液晶显示元件执行白色显示时的光路。下面将说明反射型液晶显示元件执行黑色显示时的光路。

(黑色显示)

1)黑色显示中的绿光光路

首先，说明绿光光路。透过二向色反射镜58的绿色光的P偏振光进入入射侧光偏振板59。之后，绿色光进入第一偏振分束器60，并透过偏振分光表面。透射的绿色光到达绿色反射型液晶显示元件61G。但是，由于反射型液晶显示元件61G执行黑色显示，因此绿色光在没有图像调制的条件下被反射。因此，绿色光即使在被反射型液晶显示元件61G反射之后仍然是P偏振光。因此，绿色光再次透过第一偏振分束器60的偏振分光表面，透过入射侧的光偏振板59，返回到光源侧，然后从投影光中去除。

2)黑色显示中红光和蓝光的光路

现在将说明红光和蓝光的光路。作为由二向色反射镜58反射的红色光和蓝色光进入入射侧光偏振板64b。红色光和蓝色光从入射侧光偏振板64b输出，进入色选择性相位差板65。色选择性相位差板65具有仅使红色光的偏振方向旋转90°的功能。因此，红色光和蓝色光分别作为S偏振光和P偏振光进入第二偏振分束器66。

作为S偏振光已经进入第二偏振分束器66的红色光由第二偏振分束器66的偏振分光表面反射，到达红色反射型液晶显示元件61R。作为P偏振光已经进入第二偏振分束器66的蓝色光透过第二偏振分束器66的偏振分光表面，到达蓝色反射型液晶显示元件61B。由于红色反射型液晶显示元件61R执行黑色显示，因此已经进入红色反射型液晶显示元件61R的红色光在未被图像调制的条件下被反射。

因此，红色光即使在由红色反射型液晶显示元件61R反射之后仍然为S偏振光。因此，红色光由第一偏振分束器60的偏振分光表面再次反射，穿过入射侧光偏振板64b返回到光源侧，并从投射光中去除。结果，执行黑色显示。另一方面，由于蓝色反射型液晶显示元件61B执行黑色显示，已进入蓝色反射型液晶显示元件61B的蓝色光在未被图像调制的条件下被反射。

因此，蓝色光即使在被蓝色反射型液晶显示元件61B反射之后仍然是P偏振光，因此再次透过第一偏振分束器60的偏振分光表面。色选择性相位差板65将蓝色光转换成P偏振光。P偏振光透过入射侧光偏振板64b，返回到光源侧，并从投影光中去除。

以上是使用反射型液晶显示元件(反射型液晶面板)的投影型图像显示装置的光学布置。

(作为防尘目标的显示装置单元)

接着，下面将描述根据本实施例的作为防尘目标的显示装置单元。图4是示出了图2A和2B所示系统β的细节的侧视图。相对于作为棱镜部件的棱镜60，反射型液晶显示元件61G、61B和61R与被附接的防尘结构组合并且经由面板保持板74通过粘接而固定。当用粘接固定时，反射型液晶显示元件61G、61B和61R在其位置在六轴方向上被调节之后被固定，使得它们面对投影透镜5的光学图像平面。

图5A、5B和5C是更加详细的透视图。图5B所示的状态是相对于棱镜60调节反射型液晶元件单元100之前的状态。图5A所示的状态是调节和固定后的状态(未示出用于相对于棱镜60固定反射型液晶面板单元100的面板保持板74)。

也就是说，在图5B所示的状态下，相对于投影透镜5的图像平面在六轴方向上调节面板单元100和棱镜60之间的位置关系，并如图5A所示地固定面板单元100。在使用R、G和B三个反射型液晶面板的结构中，定位精度需要μm单位的调节精度。在图5A所示的状态下，在液晶面板和棱镜之间充分地形成一防尘结构，防止灰尘从外部进入。

(防尘盖部件)

下面将参考图1说明使用防尘盖部件的实用防尘结构。图1是作为沿图5A中光路方向的结构简化的剖视图。参考图1，反射型液晶元件61固定在面板支架102上。

1)第一防尘盖

第一防尘盖103作为防尘盖部件被附接到面板支架102上。第一防尘盖103具有覆盖面板支架102的一部分以及液晶元件61的除显示区域外的部分的结构。

第一防尘盖103的开口区域设定为比反射型液晶元件61的外形区域小，比反射型液晶元件61的显示区域大。此外，第一防尘盖103还具有覆盖反射型液晶元件61的侧面的结构。该结构可防止灰尘的易附着性。

在本实施例中，第一防尘盖103可以是弹性体或刚性体。当使用弹性体时，可使用例如橡胶，或聚酯弹性体，例如聚氨酯弹性体、苯乙烯类弹性体、烯烃类弹性体、酰胺类弹性体，作为近似橡胶的树脂。

2)第二防尘盖

此外，第二防尘盖部件104具有覆盖波长板支架106和第一防尘部件103之间空间的防尘结构(更具体地，第二防尘盖部件104在(矩形的)四边形成防尘壁)。也就是说，第二防尘盖104的一端附接到波长板支架106，而另一端与第一防尘盖紧密接触。

波长板支架106以接触状态保持透明玻璃基板105b，例如白板。四分之一波长板薄膜105a附着在透明玻璃基板105b的表面上，该表面与反射型液晶元件61对向。

在本实施例中，第二防尘盖104可以是弹性体或刚性体。当使用弹性体时，可使用例如橡胶，或聚酯弹性体，如聚氨酯弹性体、苯乙烯类弹性体、烯烃类弹性体、酰胺类弹性体作为近似橡胶的树脂。

3)第三防尘盖

此外，第三防尘盖107具有覆盖波长板支架106和棱镜60之间空间的防尘结构。也就是说，第三防尘盖107的一端附接到波长板支架106，另一端与棱镜60紧密接触。

在本实施例中，第三防尘盖107可以是弹性体或刚性体。当使用弹性体时，可使用例如橡胶，或聚酯弹性体，如聚氨酯弹性体、苯乙烯类弹性体、烯烃类弹性体、酰胺类弹性体作为近似橡胶的树脂。

4)防尘盖的硬度

第一防尘盖103最靠近反射型液晶元件61，微小灰尘颗粒附着到反射型液晶元件61上会带来问题。因此，必须采用可靠的防尘结构。此外，面板支架102具有复杂的外形，所以第一防尘盖103也具有复杂的形状。这样容易在元件中产生厚度差，元件的变形容易形成间隙。从这点来看，第一防尘盖103也必须具有可靠的防尘结构。在本实施例中，第一防尘盖103由硬质材料形成。

这样能够甚至抑制第一防尘盖103的薄部分的变形，因而防尘效果不会由于变形形成的间隙而消退。

另一方面，第二防尘盖104的一端附接到波长板支架106，另一端与第一防尘盖紧密接触。由于第二防尘盖104连接到两个元件，因此必须吸收尺寸公差变化。因此，如果使用如第一防尘盖那样的硬质材料，波长板支架106会变形，且该变形导致的应力传递给透明玻璃基板105b和四分之一波长板薄膜105a。结果，由于光弹效应会出现双折射，这会导致屏幕上黑色亮度不匀。

因此，必须使第二防尘盖104的硬度与第一防尘盖103不同，优选的是使用具有低硬度的材料。此外，如前面描述地，如果用低硬度材料形成具有大厚度差的复杂形状或部分，容易因变形而形成间隙。因此，第二防尘盖104的与第一防尘盖接触的部分理想的是具有简单的截面形状(例如方形或圆形)和小的厚度差。

此外，由于以下原因，第三防尘盖107必须具有比第一防尘盖103和第二防尘盖104低的硬度。

首先，由于投影透镜5在投影透镜安装部上的安装精度、棱镜60的附着精度以及元件的公差差异，第三防尘盖107相对于棱镜60的载荷量会大大不同。如果相对于棱镜60对包括液晶面板在内的整个结构执行六轴调节时该载荷量变化增大了反作用力，则六轴调节失去直线性并产生滞后性，这使得六轴调节困难。此外，如果在调节和粘接之后反作用力保持起作用，则包括液晶面板的整个结构的位置会随时间波动。

如果减小第三防尘盖107的硬度，灰尘会由于如上所述的变形而进入。然而，覆盖有第三防尘盖107的透明基板表面和棱镜表面定位得远离液晶面板的焦平面，因此附着的灰尘会散焦，并以低的亮度投影在显示屏幕上。也就是说，适当地控制所要形成的间隙能够管控落入允许范围之外并会附着的灰尘颗粒的尺寸。即使尺寸落在允许范围内的灰尘颗粒附着，也能够使得在视觉上辨识不出该灰尘颗粒。

在上述实施例中，使用了不同的材料来获得不同的硬度。然而，也可使用同一材料的不同截面模量(在截面形状的不同区域或在预定方向的不同长度)。

(显示装置单元的制造方法(装配方法))

在本实施例中，显示装置单元的制造方法(装配方法))具有按顺序的以下步骤(工序)。

1)把反射型液晶元件61固定到面板支架102上(通过例如双面胶带、粘接剂)，并且把面板支架102装配在第一防尘盖103中与其一体化。

2)把第二防尘盖104放置在第一防尘盖103上。

3)把四分之一波长板薄膜105a固定在波长板支架106上(例如通过双面胶带、粘接剂)，且透明玻璃基板105b处于它们之间，然后将该波长板支架106装配在第三防尘盖107中并与其一体化。

4)把第一、第二和第三防尘盖103、104和107在间隔方向按顺序布置(在本实施例中，它们彼此接触地堆叠)，并使它们在棱镜60和第一防尘盖103之间彼此接触。

5)通过相对于四分之一波长板薄膜105a旋转反射型液晶元件61来调节光量。

6)相对于棱镜60对包括反射型液晶元件61和四分之一波长板薄膜105a在内的整个结构执行六轴调节。

7)通过相对于四分之一波长板薄膜105a精细旋转反射型液晶元件61来精细调节光量。

<<第二实施例>>

下面将描述第二实施例，其中，在第一实施例公开的基本防尘结构上增加了更有效的功能。该实施例包括可弹性变形的爪部110a，其作为用于使第一防尘盖110与面板支架102更可靠地紧密接触的结构。将省略对与第一实施例相同的部件和功能的说明。

图6A和6B分别是本实施例的俯视图和剖视图。爪部110a具有处于第一防尘盖110的插入部侧的锥形部。当将作为弹性体的第一防尘盖110插入到作为刚性体的面板支架102中时，爪部110a自动打开。当将面板支架102插入到爪部110a的根部时，由于第一防尘盖110的厚度设定为比面板支架102的厚度略小，面板支架102被钩住并紧密接触。

注意，作为一个变例，如图6C所示，在面板支架102上形成斜面102a，以及在第一防尘盖110中形成方形窗口110d。该结构也能达到与上面相同的效果。

在本实施例中，如图6B所示，第一防尘盖110具有爪部110b，该爪部具有作为波长板支架固定单元的倾斜远端。波长板支架106具有长圆形孔106a，爪部110b将被插入该长圆形孔106a中(图6A)。四分之一波长板薄膜105a能够围绕反射型液晶元件61的法线旋转。通过相对于反射型液晶元件61旋转四分之一波长板薄膜105a，能够调节光量。

注意，到波长板支架固定部110b的斜面的根部的距离设定为比波长板支架厚度和第二防尘盖104厚度相加所得到的数值略小。因此，当将波长板支架106插入到第一防尘盖110中且第二防尘盖104夹在它们之间时，爪部110b的斜面被插入长圆形孔106a中。当斜面从长圆形孔106a伸出时，第二防尘盖104与波长板支架106和第一防尘盖110紧密接触。

当如此将第二防尘盖104和波长板支架106附接到第一防尘盖110时，由于长圆孔106a形成在波长板支架106中，能够相对于第一防尘盖110对波长板支架106执行旋转调节。通过对波长板支架106执行旋转调节，能够调节投影型显示装置的对比度。

(显示装置单元的制造方法(装配方法))

在图6B所示的此实施例中，显示装置单元的制造方法(装配方法)具有按顺序的以下步骤(工序)。注意，省略了与图1(第一实施例)所示相同的那些部件的附图标记。

1)把反射型液晶元件61固定在面板支架102上(通过双面胶带、粘接剂)，并把面板支架102装配在第一防尘盖110中与其一体化。

2)把第二防尘盖104放置在第一防尘盖110上。

3)把四分之一波长板薄膜105a固定在作为刚性体的波长板支架106上(例如通过双面胶带、粘接剂)，且透明玻璃基板105b处于它们之间，把该波长板支架106放置在第二防尘盖104上。更加具体地，通过利用作为弹性体的第一防尘盖110的倾斜部110b的弹性，经开口部106a将波长板支架106放置在第二防尘盖104上。

4)把第三防尘盖107(例如通过双面胶带、粘接剂)固定在波长板支架106的与第二防尘盖104相反的一侧。

5)第一、第二和第三防尘覆盖110、104和107在间隔方向按顺序布置(在本实施例中，它们彼此接触地堆叠)，并使它们在棱镜60和第一防尘盖103之间彼此紧密接触。

6)通过相对于四分之一波长板薄膜105a旋转反射型液晶元件61来调节光量。

7)相对于棱镜60对包括反射型液晶元件61和四分之一波长板薄膜105a在内的整个结构执行六轴调节。

8)通过相对于四分之一波长板薄膜105a精细旋转反射型液晶元件61来精细调节光量。

<<第三实施例>>

通过进一步改进第二实施例得到本实施例。将省略对与第二实施例相同的部件和功能的说明。在图7A所示的本实施例中，第二和第三防尘盖104和107的硬度设定为比第一防尘盖110的硬度低，因此可以进一步增加以下的结构。也就是说，固定肋106b和106c呈环状设置在波长板支架106上。此外，在第二防尘盖104的附接部中形成槽104a，在第三防尘盖107的附接部中形成槽107a。

当将第二和第三防尘盖104和107附接到波长板支架106时，防尘盖104和107沿径向方向延伸，将固定肋插入槽中。结果，波长板支架106通过径向方向的力而保持防尘盖104和107。

注意，通过例如热压接第二和第三防尘盖104和107使其一体化，并使两个防尘盖中的一个具有上述槽肋关系的附接形状，能够获得相同的效果。

图8A是示出了在本实施例中描述的布置的透视图。第一防尘盖包括作为面板支架保持部件的爪部110a。爪部110也可以形成在面板支架的侧面上(侧面的爪部是方便用于在调节之后执行粘接)。同样方便的是，如果第一防尘盖110具有用作引导部的突起110c，可在波长板支架106旋转时防止旋转中心的波动。

图8B和8C是拆下第一、第二和第三防尘盖103、104和107时的透视图。槽104a形成在第二防尘盖104中，肋106b形成在波长板支架106上。通过在径向方向上延伸第二防尘盖104，槽和肋彼此啮合，并通过第二防尘盖104的弹性保持在该状态。

另一方面，第三防尘盖107也能够具有相似的保持结构。如图所示，第三防尘盖107也可以通过例如使用双面胶带、粘接剂而粘接在波片支架106的表面部上来进行固定。此外，如前所描述的，即使在把第二和第三防尘盖104和107热焊接并在第二防尘盖104上形成用于保持波长板支架106的结构时也不会出现问题。

(显示装置单元的制造方法(装配方法))

在图7A所示的实施例中，显示装置单元的制造方法(装配方法))具有按顺序的以下步骤(工序)。注意，省略了与图1(第一实施例)和图6B(第二实施例)相同的那些部件的附图标记。

1)把反射型液晶元件61固定在面板支架102上(例如通过双面胶带、粘接剂)，并把面板支架102装配在第一防尘盖110中与其一体化。

2)把第二防尘盖104放置在第一防尘盖110上。

3)把四分之一波长板薄膜105a固定在作为刚性体的波长板支架106上(例如通过双面胶带、粘接剂)，且透明玻璃基板105b处于它们之间，把波长板支架106放置在第二防尘盖104上。更加具体地，通过利用作为弹性体的第一防尘盖110的倾斜部110b的弹性，经开口部106a将波长板支架106放置在第二防尘盖104上。在该状态下，作为刚性体的波长板支架106的突起106b装配在作为弹性体的第二防尘盖104的槽104a中。

4)把第三防尘盖107(例如通过双面胶带、粘接剂)固定在波长板支架106的与第二防尘盖104相反的一侧。

5)把第一、第二和第三防尘盖110、104和107在间隔方向按顺序布置(在本实施例中，它们彼此接触地堆叠)，并使它们在棱镜60和第一防尘盖110之间彼此紧密接触。

6)通过相对于四分之一波长板薄膜105a旋转反射型液晶元件61来调节光量。

7)相对于棱镜60对包括反射型液晶元件61和四分之一波长板薄膜105a在内的整个结构执行六轴调节。

8)通过相对于四分之一波长板薄膜105a精细旋转反射型液晶元件61来精细调节光量。

(变例)

上面已经说明了本发明的优选实施例，但是本发明不限于这些实施例。例如，显示元件不限于反射型液晶元件，也可以是DLP元件或透射型液晶元件。此外，光学操作板不限于四分之一波长板，也可以是光偏振板。

尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。随附权利要求的范围应给予最宽泛的解释，以涵盖所有变例以及等同的结构和功能。

Claims (7)

1.一种显示装置单元，包括：

第一支架，配置成保持显示元件；

第二支架，配置成保持对来自显示元件的光进行操作的光学操作板；

第一防尘盖部件，布置在第一支架和第二支架之间并配置成盖住显示元件的整个侧面；

第二防尘盖部件，布置在第一防尘盖部件和第二支架之间，

棱镜部件，相对于光学操作板布置在与显示元件相反的一侧；和

第三防尘盖部件，布置在棱镜部件和第二支架之间，

其中，第一防尘盖部件与第一支架接触，

第二防尘盖部件与第二支架接触，

第一防尘盖部件和第二防尘盖部件彼此接触，

第一防尘盖部件的硬度比第二防尘盖部件的硬度大，以及

第二防尘盖部件的硬度比第三防尘盖部件的硬度大。

2.根据权利要求1的显示装置单元，其中，第一防尘盖部件和第二防尘盖部件是弹性的。

3.根据权利要求1的显示装置单元，其中，显示元件是反射型显示元件，光学操作板是四分之一波长板。

4.根据权利要求1的显示装置单元，其中，第一防尘盖部件的硬度比第三防尘盖部件的硬度大。

5.根据权利要求1的显示装置单元，其中，第一防尘盖部件、第二防尘盖部件和第三防尘盖部件中的至少一个包括可弹性变形的爪部。

6.根据权利要求1的显示装置单元，其中，第二防尘盖部件和第三防尘盖部件固定在第二支架上，第一支架相对于第二支架和棱镜部件被保持成使得第一支架能够围绕显示元件的法线旋转。

7.一种投影型显示装置，包括：

显示装置单元；和

投影光学系统，配置成将显示元件的图像投影在屏幕上，

该显示装置单元包括：

第一支架，配置成保持显示元件；

第二支架，配置成保持对来自显示元件的光进行操作的光学操作板；

第一防尘盖部件，布置在第一支架和第二支架之间并配置成盖住显示元件的侧面；

第二防尘盖部件，布置在第一防尘盖部件和第二支架之间，

棱镜部件，相对于光学操作板布置在与显示元件相反的一侧；和

第三防尘盖部件，布置在棱镜部件和第二支架之间；

其中，第一防尘盖部件与第一支架接触，

第二防尘盖部件与第二支架接触，

第一防尘盖部件和第二防尘盖部件彼此接触，

第一防尘盖部件的硬度比第二防尘盖部件的硬度大，以及

第二防尘盖部件的硬度比第三防尘盖部件的硬度大。